У способі переробки відходів поліетиленової плівки завантажують відходи на обертові проти годинникової стрілки роторні ножі. Відходи подрібнюють. Подрібнену до тістоподібного стану масу охолоджують, сушать м висушену масу вивантажують. Роторні ножі обертають зі швидкістю вище 2910 об / хв при навантаженні на електродвигун 4-6 A. При охолодженні маси її піддають гідродеструкціі, відсмоктуючи утворилися пари води за допомогою циклону. При навантаженні на електродвигун вище 28 А завантаження відходів припиняють. При охолодженні подають воду в кількості 100 см 3 на 1 кг завантажених відходів. Пристрій для переробки відходів поліетиленової плівки містить агломератор з завантажувальним люком і вивантажувальним отвором, забезпечений приводними ножами. Агломерат забезпечений повітродувкою. Пристрій має засіб для подачі води і систему трубопроводу. Спосіб і пристрій переробляють відходи поліетиленової плівки з мінімальними енерговитратами і дозволяють отримувати в результаті переробки гранули і дрібні частинки для подальшого їх використання при виробництві виробів з поліетилену. 2 с. і 2 з.п. ф-ли, 2 мул.
Винахід відноситься до галузі хімічної технології і може бути використано, зокрема, для переробки відходів поліетиленової плівки.
Спосіб включає подачу різних компонентів до камері змішувача з випускний головкою, при цьому другий компонент подають з витратою меншим, ніж витрата першого компонента, і щонайменше на частини шляху до змішувальної камері, подачу другого компонента здійснюють по другому трубопроводу, що проходить всередині першого трубопроводу.
Компоненти подаються в трубопроводи під однаковим тиском.
Пристрій для переробки матеріалів містить змішувальну камеру з випускний головкою, трубопроводи для подачі двох компонентів до камері змішувача. Трубопроводи виконані у вигляді шлангів, причому трубопровід для подачі другого компонента з меншою витратою, ніж витрата першого компонента, на частині шляху до змішувальної камері розміщений всередині першого трубопроводу для подачі першого компонента.
Подача обох компонентів, по суті, проводиться під однаковим тиском для регулювання тиску другого компонента.
Порівняння даного винаходу з пропонованим нами винаходом показує, що між ними є істотні відмінності.
У пропонованому способі в агломератор (змішувальну камеру) подається один компонент - відходи поліетиленової плівки прямо через завантажувальний люк без трубопроводу. Після пластикации відходів до тістоподібної маси в агломератор подається вода, одночасно включається повітродувка для відводу пара, що виникає в результаті змішування двох компонентів.
Відмінно і призначення компонентів, в першому випадку вони забезпечують задані властивості одержуваного матеріалу, в пропонованому нами способі в результаті змішування двох компонентів отримуємо розпорошення поліетилену на дрібні частинки і гранули, які в подальшому йдуть на переплав за звичайною технологією. Отже розглянуті спосіб і пристрої не можуть бути використані в пропонованому нами випадку.
У патенті України 1808717 описаний шнековий пластикатор для переробки волокнонаполненних реактопластов. У його вертикально розташованому корпусі змонтований шнек, виконаний з конічною і циліндричними секціями, з двигуном, вхід якого пов'язаний з джерелом живлення, причому конічна секція шнека виконана у вигляді пружного елемента, закріпленого верхнім витком на різьбовий втулки, змонтованої на циліндричної секції шнека, а нижнім витком - на гільзі, встановлений з можливістю осьового переміщення і фіксації крайнього нижнього положення.
Для підвищення надійності в роботі і точності дозування пластикатор забезпечений регулятором числа обертів, пов'язаним з джерелом живлення і двигуном приводу, і жорсткої тягою для з'єднання гільзи з входом регулятора числа обертів.
Загальним з пропонованої нами конструкцією є тільки регулювання завантаження напівфабрикатів, що подаються в установку в залежності від завантаженості електродвигуна. У відомому винахід це досягається шляхом регулювання числа обертів, в нашому випадку - шляхом зменшення подачі напівпродукту в змішувач, у пропонованій нами конструкції відсутній шнек, виконаний з конічною і циліндричної секціями.
У нашому випадку пристрій призначений для переробки відходів поліетиленової плівки і включає операції подрібнення відходів, їх пластикации і надалі - гідродеструкцію, певною конструкції пластикатора йде виготовлення готового виробу.
Використання шнекового пластикатора для переробки відходів поліетиленової плівки не представляється можливим через такі причини: - відходи поліетиленової плівки являють собою довгі вузькі смужки плівки і при попаданні їх в шнек, вони будуть його забивати; - навіть якщо їх вдасться пропустити через шнек, попередньо подрібнивши їх, то за схемою розглянутого патенту ми повинні випускати готову продукцію, в нашому випадку гранули і подрібнений поліетилен завантажуються в основну лінію виробництва виробів з поліетилену, тобто не дубльований виробництво.
У патенті України 2036097 запропоновано пристрій для переробки пластичних матеріалів, містить корпус із завантажувальним і вихідним отворами, забезпечений нагрівачами, і розміщений в корпусі робочий орган. Він виконаний у вигляді послідовно зачіпляються зубчастих валків, що утворюють внутрішню порожнину, ця порожнина сполучається з завантажувальними отворами через зазор між двома крайніми валками послідовності. Робочий орган розташований під завантажувальним отвором, причому зуби валків, що знаходяться під завантажувальним отвором корпусу, виконані зменшеною висоти. Також є пристрій для зміни величини зазору.
Відоме винахід призначений для переробки пластичних матеріалів шляхом їх підігріву, а потім пропускання розплавленої маси через робочий орган - зубчасті валки.
Тут так само, як і в попередньому випадку пристрій призначений для виготовлення готового виробу з відходів пластичних матеріалів. Метою ж пропонованого нами винаходу є повернення відходів поліетиленової плівки на основну технологічну лінію виробництва виробів з поліетилену.
Відома також RU 2035308 установка для переробки політетрафторетилену. Вона містить реактор з вертикальною вхідною частиною, кришкою і вихідними трубопроводами підведення і відведення газів. Установка також забезпечена трубчастої піччю попереднього нагріву, встановленої на вертикальній вхідної частини реактора, шнеком для безперервної подачі політетрафторетилену в реактор. На кришці реактора співвісно з ним розміщені відцентровий вентилятор і вихрові пастки для збору тонкодисперсного порошку, які з'єднані з реактором вхідними та вихідними трубопроводами. У реакторі встановлена циліндрична вставка з перфорованим дном з зазором від його стінок і з'єднаної з реактором по колу вхідної частини реакційної зони. Верхня кромка вставки розташована на рівні або нижче отворів в реакторі для виходу продуктів термодеструкції, між камерою шнекового живильника з холодильником виконано отвір з встановленими в ньому вхідним і вихідним патрубками для продувки продуктів термообробки.
У зазначеному винахід передбачається переробка політетрафторетилену в реакторі при досить високих температурах і з отриманням продуктів термодеструкції. У нашій пропозиції не вимагається ні спеціальної печі для підігріву місткість продукції, ні самої печі. Розігрів відбувається завдяки переходу механічної енергії в теплову. Процес практично включає операцію пластикации відходів плівки, а потім за допомогою води - деструкцію. В обох випадках ці процеси протікають при різних умовах.
В обох випадках є вентилятори, але їх призначення також різний, у відомому випадку - для продувки продуктів термообробки, в тому числі газів і збору тонкодисперсного порошку, в нашому випадку - парів води.
Незважаючи на загальну схожість установок, вони, як ми бачимо, мають суттєві відмінності.
Спосіб за цим патентом включає подрібнення, промивання, сушіння, вальцевание з одночасним змішуванням з добавками, що модифікують і гранулювання.
З метою збільшення ударної в'язкості виробів з вторинного поліетилену і розширення області застосування способу за рахунок переробки забруднених і постарених відходів поліетилену з низькою плинністю розплаву, перед вальцюванням відходи поліетилену розігрівають до температури на 10-30 o C нижче температури плавлення поліетилену, вальці на вальцях з фрікций 1,1-1,4 при температурі валків на 20-50 o C нижче температури плавлення поліетилену, при цьому в якості модифікуючих добавок використовують 0,1-3 мас.% порошку оксиду металу.
Загальним в зазначеному і пропонованому нами способі є один і той же переробляється компонент і єдина мета - вторинне використання відходів поліетилену.
Разом з тим є принципові відмінності, перш за все в відомому винахід застосовують добавки, порошок оксиду металу, в нашому випадку добавки не потрібні. Далі проводиться підігрів компонентів і вальців при вальцюванні. У пропонованому нами винахід розплавлені відходи поліетилену НЕ вальці, а піддають гідродеструкціі, а отриманий подрібнений поліетилен направляють в основне виробництво виробів з поліетилену.
Метою пропонованих способу і пристрою є переробка відходів поліетиленової плівки з мінімальними енерговитратами і отримання відходів поліетилену у вигляді гранул і дрібних частинок для використання їх при виробництві поліетиленової плівки або виробів з поліетилену.
Сутність запропонованого способу полягає в завантаженні відходів поліетиленової плівки в агломератор при обертових роторних ножах при силі струму в електродвигуні в межах 4-6 А, подрібнення відходів роторними ножами, що рухаються проти годинникової стрілки зі швидкістю обертання не менше 2910 об / хв. При навантаженні понад 28 А, завантаження плівки припиняється.
Роторні ножі подрібнюють відходи поліетиленової плівки на дрібні частинки. Вся подрібнена маса відходів плівки обертається з високою швидкістю, в результаті тертя об стінки агломератор маса нагрівається, відбувається перехід механічної енергії в теплову.
Подрібнену масу під впливом теплової енергії розплавляють до утворення тістоподібної маси. Потім подають воду з розрахунку до 100 см 3 на 1 кг завантажених відходів і одночасно включають повітродувку для відсмоктування парів води. Відбувається гідродеструкція і тістоподібної маса розпадається на дрібні гранули і частинки оплавленої плівки, після сушки за допомогою повітродувки продукцію вивантажують з агломератор.
Сутність запропонованого пристрою показана на кресленнях, де на фіг. 1 показаний схематично агломератор з системою його управління: на фіг. 2 показано пристрій роторних ножів.
Агломератор містить корпус 1, електродвигуни 2, пневмоцилиндр 3, заслінку 4, роторні ножі 5, завантажувальний люк 6. Крім того, є електрошафа 7, повітродувки 8, циклон 9, гнучкі трубопроводи 10.
Корпус агломератор 1 виконаний у вигляді сталевої конструкції з листового металу і куточка, на ньому змонтовані всі вузли і механізми агломератор. Електродвигуни 2 призначені для приводу роторних ножів 5, електродвигуни обертаються в одному напрямку проти годинникової стрілки. Пневмоцилиндр 3 призначений для відкривання заслінки 4 при вивантаженні продукту з агломератор і закривання її перед новим завантаженням відходами плівки. Заслінка виконана з листового матеріалу прямокутної форми і з'єднана з пневмоцилиндром за допомогою шарніра.
Роторні ножі 5 призначені для подрібнення плівки і створення умов для розплавлення.
На фіг. 2 представлені вал 11 електродвигуна 2, верхні ножі 12, проміжний фланець 13, нижні ножі 14, шпонка 15, ротор з ножами 16, болти кріплення верхніх ножів 18, болт кріплення 19 ротора 16 на валу 11.
Пропонований пристрій працює таким чином.
У агломератор через завантажувальний люк 6 при включених електродвигунах 2 завантажуються відходи поліетиленової плівки в кількості 6-7 кг. При завантаженні відходів в агломератор навантаження електродвигунів контролюють за показаннями амперметра. Завантаження відходів проводиться при 4-6 А. При зростанні навантаження понад 28 А на будь-який двигун завантаження припиняється.
Після завантаження відходів в агломератор візуально спостерігають за подрібненням відходів і станом плавлення маси. При отриманні однорідної тістоподібної маси в агломератор подають воду з розрахунку 100 см 3 на 1 кг завантаження з одночасним включенням повітродувки 8. Вода охолоджує тістоподібну масу, при цьому утворилися пари води відсмоктуються з агломератор через гнучкі трубопроводи 10 повітродувкою 8 з агломерату разом з парами води, які конденсують в циклоні 9, а тістоподібної маса завдяки гідродеструкціі розділяється на дрібні гранули та оплавлені частинки плівки. Після відсмоктування парів води з агломерату повітродувка відключається і включається електроклапан пневматичного циліндра 3, відкривається заслінки 4 і відбувається вивантаження продукту з агломерату. Після вивантаження включається автоматично електроклапан пневматичного циліндра 3 і заслінка 4 закривається.
Пропоновані спосіб і пристрій для переробки відходів поліетиленової плівки, утворених у виробництві, апробовано на заводі побутової хімії АТ Ангарської нафтохімічної компанії.
Результати позитивні, намічається широке впровадження.
1. Спосіб переробки відходів поліетиленової плівки, при якому завантажують відходи на обертові проти годинникової стрілки роторні ножі, подрібнюють відходи, подрібнену до тістоподібного стану масу охолоджують, сушать і висушену масу вивантажують, що відрізняється тим, що роторні ножі обертають зі швидкістю вище 2910 об.мин при навантаженні на електродвигун 4-6А, а при охолодженні маси її піддають гідродеструкціі, відсмоктуючи утворилися пари води за допомогою циклону.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при навантаженні на електродвигун вище 28 А завантаження відходів припиняють.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при охолодженні подають воду в кількості 100 см 3 на 1 кг завантажених відходів.
4. Пристрій для переробки відходів поліетиленової плівки, що містить агломератор з завантажувальним люком і вивантажувальним отвором, забезпечений приводними ножами, засіб для подачі води і систему трубопроводів, що відрізняється тим, що агломератор забезпечений повітродувкою з циклоном.